امکانات سفر در زمان

دانلود شماره‌ی ۳9 به صورت کامل در قالب یک فایل

اگر ماشین زمان در اختیار داشتید چه می‌کردید؟ به آینده می‌رفتید تا سرنوشت خود، بشر یا جهان در زمان‌های دور و نزدیک را ببینید؟ آیا به گذشته می‌رفتید تا شاهد دست اولی بر رویدادهایی باشید که در تاریخ درباره‌ی آن‌ها خوانده‌ایم؟ آیا تصمیم می‌گرفتید به دوران اوج امپراتوری هخامنشی برگردید و مکانی مانند تخت جمشید را در دوره‌ی اوج خود ببینید؟ آیا به گذشته سفر می‌کردید و سعی می‌کردید جلوی برخی از فجایع تاریخ را بگیرید و مسیر آن را تغییر دهید؟ یا به آینده می‌رفتید و با دیدن آن‌چه در انتظار ما است، به امروز بر می گشتید و سعی در اصلاح مسیر آن می‌کردید؟

ایده‌ی سفر در زمان برای هر کسی به دلایل و انگیزه‌های مختلف می‌تواند هیجان‌انگیز و جالب باشد و برای همین عجیب نیست که در طول تاریخ با روایت‌های مختلفی از سفر در زمان مواجه می‌شویم. شاید برای بسیاری از ما آشناترین منبع درباره‌ی سفر در زمان داستان محبوب «ماشین زمان» اچ. جی. ولز باشد؛ اما بسیار قبل از آن ایده‌های مختلفی درباره‌ی سفرهای زمانی یا حداقل تجربه‌ي نوع دیگری از زمانی که با آن مواجهیم، مطرح بوده است. یکی از قدیمی‌ترین متن‌هایی که می‌توان در آن ردپایی از سفرهای زمانی را دید، افسانه‌ی باستانی «مهابهاراتا» است. در این اسطوره‌ی هندی، داستان پادشاهی به نام «ریوایتا» (Revait) نقل می‌شود که برای ملاقات با برهما به آسمان‌ها سفر می‌کند و وقتی باز می‌گردد، از دیدن این که در طول مدت سفرش چه زمان طولانی بر زمینیان گذشته، شوکه می‌شود. گویی زمان در طول سفر برای او آهسته‌تر از آن‌چه بر زمین می‌گذرد، سپری شده بود. برعکس این جریان هم در روایت‌های تاریخی وجود دارد. در برخی از روایت‌های اسلامی درباره‌ی معراج پیامبر اسلام اشاره شده است که وقتی ایشان از سفر طولانی خود به منزلش باز می‌گردد، علی‌رغم تجربه‌های فراوانی که در طول سفر داشته و مدت زمان طولانی که بر وی گذشته، متوجه می‌شود هنوز ارتعاشی که در اثر بستن در -به هنگام آغاز سفر- بر دستگیره‌ی در افتاده بود، تمام نشده است. گویی کل این داستان در کسری از ثانیه به زمان عادی زمین طول کشیده است.

اما این داستان‌ها مربوط به زمانی است که درک ما از زمان بسیار متفاوت با امروز بود. آن‌چه امروز از زمان می‌دانیم، حاصل انقلاب‌های جدی و بزرگی است که در درک ما از عالم رخ داده است. اینک دیگر زمان پدیده‌ای مستقل به شمار نمی‌رود. تا پیش از دوران نسبیت انیشتین، تصور بر این بود که زمان شبیه به رودخانه‌ای با جریان ثابت است. هر جسمی در جهان ما فارغ از حرکات خود و فارغ از ماهیتش چون برگی روی این رودخانه شناور است و با سرعت ثابت به سمت جلو (آینده) در حال حرکت است. اما در دوران جدید می‌دانیم که دیگر زمان آن رودخانه‌ی ثابت و آرام نیست. می‌دانیم جهان ما بر بستری به نام ساختار پیوسته‌ی فضا–زمان تشکیل شده است و فضا و زمان در کنار هم و در پیوند با یکدیگر تار و پود عالم ما را ساخته‌اند. همچنین می‌دانیم سرعت این رودخانه زمان سرعت یکسان و پیوسته‌ای نیست. در مجاورت منبع گرانش قابل توجه یا هنگامی که سرعت شما به سرعتی قابل مقایسه با سرعت نور برسد، این زمان و روند سپری شدن آن دستخوش تغییر می‌شود.

آیا در بین این یافته‌های جدید جایی برای سفر در زمان وجود دارد؟

سفر به آینده

اگر هدف شما سفر به آینده باشد، نسبیت مسیر را برای شما هموار کرده است. شما به کمک قوانین انیشتین به راحتی می‌توانید به آینده سفر کنید و در واقع در مقیاس‌های کوچک این کار بارها تجربه شده است.

اگر مروری کوتاه به داستان نسبیت بیاندازید، متوجه می‌شوید سفر به آینده اتفاقاً بخش قابل توجهی از نسبیت را تشکیل می‌دهد. از این نظریه می‌دانیم که شما هر چقدر با سرعت بیشتری حرکت کنید یا فاصله‌ی خود با منبع گرانش (جرم) را تغییر دهید، این اتفاق بر فرآیند سپری شدن زمان و ماهیت آن اثر می‌گذارد.

این مساله بخشی از نظریه است که با آزمایش‌های تجربی راستی‌آزمایی شده است. آزمایش‌های مختلفی برای بررسی تاثیر سرعت‌های بالا یا تاثیر فاصله از منبع گرانشی و تاثیر آن در بروز پدیده‌ی کش‌آمدگی زمان برای ناظری که در آن چارچوب قرار دارد، صوررت گرفته است. در یکی از معروف‌ترین آزمایش‌هایی که برای تایید تاثیر سرعت بر تغییر گذر زمان انجام شده است، از یکی از ذرات بنیادی به نام میون‌ها کمک گرفته می‌شود. میون‌ها ذراتی بنیادی اما ناپایدار هستند. این ذرات پس از مدتی دچار واپاشی شده و الکترون و نوتروینو آزاد می‌کنند. طول عمر این ذرات در شرایط سکون و در آزمایشگاه محاسبه شده است. اگر نظریه‌ی اتساع زمان درست باشد، وقتی این ذرات را با سرعتی بسیار بالا به حرکت در آورید باید مشاهده کنید که طول عمر آن‌ها هنگامی که با سرعت بالا حرکت می‌کنند طولانی تر از حالت سکون است (گویی از دید ناظر چارچوب ساکن، زمان برای آن‌ها کندتر می‌گذرد). به همین دلیل دانشمندان آزمایشی را طراحی کردند که در آن طول عمر میون‌های پرسرعت را اندازه بگیرند و نتیجه مطابق با پیش‌بینی‌های مدل‌های نسبیتی بود.

خلاصه‌ی آزمایش به این ترتیب است که تعداد میون‌هایی را که دارای سرعتی نزدیک به سرعت نور هستند، در دو ارتفاع مختلف از سطح زمین اندازه‌گیری می‌کنند. با توجه به نیمه‌ی عمر بسیار اندک این میون‌ها می‌‌توانیم حساب کنیم که اگر پدیده‌ی  اتساع زمان رخ ندهد، در طول مدتی که میون‌ها این دو فاصله را طی می‌کنند چه تعدادی از آن‌ها دچار واپاشی شده و به همین دلیل باید انتظار چه تعدادی از میون‌ها را در نقطه‌ی دوم داشته باشیم. اما به دلیل سرعت بالای میون‌ها، آن‌ها دچار پدیده‌ی اتساع زمان می‌شوند و در نتیجه تعداد بیشتری از آن‌ها در نقطه‌ی دوم رصد می‌ شوند. (برای اطلاع بیشتر می توانید به شرح آزمایش‌های روسی-هال [1] و فریش اسمیت [2] ) در این زمینه مراجعه نمایید.

حتماً بارها داستان دوقلوهای انیشتین را شنیده‌اید. داستان خواهر و برادر دوقلویی است که یکی از آن‌ها سوار بر سفینه‌ای می‌شود و با سرعتی نزدیک به سرعت نور به سفری فضایی می‌رود. نفر دوم در ایستگاه کنترل زمینی باقی می‌ماند. به دلیل این که مسافر سفینه‌ی فضایی با سرعت نزدیک به نور در حال حرکت است، پدیده‌ی اتساع زمان اتفاق می‌افتد؛ یعنی روند گذر زمان کند می‌شود. این مساله تاثیر جنبی روی ساعتی که شما زمان را با آن اندازه‌گیری می‌کنید، نیست؛ بلکه تغییری واقعی در ماهیت زمان است. بدین ترتیب پس از مدتی (مثلاً یک سال) که مسافر ما با این سرعت در فضا به کاوش مشغول بوده است، وقتی به زمین باز می‌گردد و می‌خواهد با برادر دوقلوی خود که در ایستگاه زمینی باقی مانده مواجه شود، مشاهده خواهد کرد که همانند داستان مهابهاراتا، در حالی که تنها یک سال از عمر او گذشته، برادر او چندین و چند سال (بسته به این که سفر او با چه درصدی از سرعت نور انجام شده باشد) پیرتر شده است.

می‌توانید از یک زاویه‌ی دیگر به این داستان نگاه کنید: شما سوار سفینه‌ی فضایی خود می‌شوید، مدت یک سال با سرعتی نزدیک به سرعت نور به سفر می‌روید و پس از یک سال در هنگام فرود و در حالی که تنها یک سال پیرتر شده‌اید، به زمینی فرود می‌آیید که زمان برای آن در این مدت، مثلاً سی سال گذشته است. در نتیجه به طور خالص شما با این سفر 29 سال در زمان به آینده سفر کرده‌اید.

چنین سفری اگرچه ممکن است و در آزمایش‌های مختلف این تغییر زمان بارها آزمایش شده است، اما واقعاً برای علاقمندان مفهوم سفر در زمان، به آن معنی که به طور عمومی از آن برداشت می‌کنیم، چندان خوشایند نیست. به خصوص آن که متاسفانه این مسیر یک‌طرفه است و شما نمی‌توانید به همین راحتی در زمان به عقب سفر کنید و دوباره به 30 سال زمینی قبل باز گردید.

البته این تنها راه‌حل فرضی (اما ممکن) سفر به آینده نیست. راه دیگر مدل اصحاب کهف است. با این داستان حتماً آشنا هستید. مردانی که در دوره‌ای درون غاری رفتند و خوابیدند و وقتی بیدار شدند متوجه شدند سیصد سال زمان گذشته است. اما این داستان چه ربطی به سفر در زمان به آینده از نظر علمی دارد؟ مدت‌ها است که دانشمندان در حال بررسی ایده‌ای به نام «خواب زمستانی» برای انسان هستند. ایده‌ای که بر مبنای آن بتوان به روش مصنوعی بدن انسان را در نوعی خواب عمیق قرار داد و فعالیت‌های حیاتی او را به حداقل رساند. در این شرایط فرآیند سالخوردگی بسیار کند می‌شود و شخص تنها خوابی آرام را تجربه می‌کند، اما می توان وی را در زمانی در آینده‌ی دور بیدار کرد. در این صورت اگرچه او تغییر فاحشی از نظر سن را تجربه نکرده، اما عملاً می‌تواند در زمانی بسیار دورتر از اکنون بیدار شود. این ایده که اتفاقاً بارها از سوی آینده‌نگرها و نویسنده‌های علمی‌تخیلی به عنوان روشی کارآمد برای حل مشکلات سفرهای طولانی فضایی پیشنهاد شده است، نوعی سفر در زمان را برای شخص به وجود می‌آورد. البته هنوز چنین فناوری ایمنی وجود ندارد. شاید فناوری‌های پزشکی در فاصله‌ی چند دهه تا چند قرن آینده بتوانند نوعی خواب زمستانی بی‌خطر و مطمئن را طراحی و ارایه کنند. اما واقعیت این است که همانند مورد قبلی، این سفر در زمان به سوی آینده چندان با تصوری که از سفر در زمان داریم هماهنگ نیست و خوشایند آن‌هایی که سودای سفر در زمان را در سر دارند، نخواهد بود؛ به خصوص این که چنین سفری یک‌طرفه‌ خواهد بود که راه بازگشت ندارد و شما باید یک‌باره خود را به آینده‌ای نا‌مشخص منتقل کنید.

سفر به گذشته

بخش هیجان‌انگیزی که در سفر در زمان وجود دارد، چه به سوی آینده و چه به سوی گذشته، سفر کنترل شده و برگشت‌پذیر به هر یک از این دو مقصد است. متاسفانه دانش فعلی ما به دلایل مختلف دست و پای ما را در راه چنین سفرهایی بسته است. اگر مواردی که در بخش قبلی گفته شد را با اندکی تساهل بتوان سفر به آینده فرض کرد، برای سفر به گذشته مشکلات جدی‌تری وجود دارد.

البته ایده‌پردازان دست از تلاش برای پیدا کردن راه‌هایی برای سفر به گذشته بر نداشته‌اند. شاید یکی از محبوب‌ترین ایده‌ها این باشد که اگر شما بتوانید سفینه‌ای بسازید که بتواند با سرعت بیش از سرعت نور حرکت کند، آن گاه می‌توانید به گذشته برگردید.

اما چطور چنین چیزی ممکن است؟ در نظریه‌ی نسبیت، مساله‌ای به نام تقدم علت همیشه صادق است. یعنی اگر شما از دو چارچوب مرجع، مثلاً ناظری که روی زمین است و فضا نوردی که درون یک سفینه قرار دارد یک اتفاق مشخص را شاهد باشید، به طوری که درآن اتفاقی علت رخ دادن اتفاق بعدی باشد، اگرچه زمان‌های مختلفی از وقوع آن‌ها را مشاهده و ثبت خواهید کرد اما هیچ‌گاه امکان ندارد که در یکی از چارچوب‌ها، رویداد معلول از نظر زمانی بر رویداد علت سبقت بگیرد. علت این که چنین تناقضی هیچ‌گاه رخ نمی‌دهد به مساله‌ی نهایی بودن سرعت نور بر می‌گردد. یعنی به دلیل این که سرعت نور محدوده‌ی نهایی سرعت ممکن است، معادلات مربوط به اتساع زمان در نهایت به گونه‌ای عمل می‌کنند که اگرچه ناظرهای مختلف زمان‌های وقوع رویداد مختلف را متفاوت و نسبت به چارچوب مرجع خود رصد می‌کنند، اما همیشه رویداد علت زودتر از رویداد معلول مشاهده می‌شود. اما اگر بتوانید سرعت نور را بشکنید، آن‌گاه این معادلات دیگر به این شکل عمل نمی‌کنند. ممکن است رویداد معلول از نظر زمانی از دید ناظر دیگری که در چارچوب دیگری قرار دارد، از رویداد علت پیشی بگیرد. فرض کنید این اتفاق فرستادن یک موج حاوی اطلاعات است. مثلاً هر زمان رویداد خاصی اتفاق افتاد، این موج تصویری از رخداد آن را به نقطه‌ی دوم بفرستد. اگر شرایطی که گفتیم رخ دهد، در این صورت مساله این است که ممکن است یکی از ناظرها ابتدا تصویر رویداد و اطلاعات مربوط به آن را مشاهده کند و سپس خود آن اتفاق -که منشا ارسال سیگنال بوده است- اتفاق بیفتد. به عبارت دیگر، سیگنال مورد نظر ما در زمان به عقب برگشته و پیش از رخ دادن رویدادی مشاهده شده است. اگر بخواهیم از همه‌ی پیچیدگی‌های ممکن صرف‌نظر کنیم و توصیف غیردقیقی از این رویداد ارایه دهیم، شاید با تساهل بتوان داستان را این گونه روایت کرد. هرچقدر سرعت شما افزایش پیدا می‌کند و به سرعت  نور نزدیک‌تر می‌شود، به دلیل پدیده‌ی اتساع زمان احساس می‌کنید رویدادهای دنیای بیرون از سفینه‌ی شما کندتر می‌گذرد تا جایی که برفرض محال به سرعت نور برسید. در این صورت می‌توان احساس یا برداشت کرد که گویی جهان بیرون از چارچوب شما منجمد و بی‌تحرک شده است. به نوعی اتساع زمانی شما به بی‌نهایت رسیده است. اما اگر باز بر فرض محال بتوانید سرعت نور را بشکنید، آن گاه برای این که رابطه‌ی نسبیتیِ دو چهارچوب حفظ شود، گویی دنیای بیرون شما باید به سمت عقب در زمان حرکت کند. بنابراین شما عملاً به سمت گذشته سفر می‌کنید.

البته واقعیت این است که چنین ایده‌ای در دنیای واقعی با مشکلات غیرقابل حل مواجه است و ثابت بودن سرعت نور و روابط حاکم بر جهان ما اجازه‌ی چنین برخوردی را نمی‌دهند.

شاید در برخی از برداشت‌ها بتوان این نتیجه را گرفت، اما مشکل این است که نسبیتی که مبنای این پیشنهاد قرار گرفته در دل خود راه را روی این سفر بسته است. شما برای این که جسمی را (که جرم حالت سکون دارد) به سرعت نور برسانید، باید انرژی بی‌نهایتی به آن وارد کنید. در این صورت جرم جسم نیز افزایش خواهد یافت و عملاً به بی‌نهایت خواهد رسید و می‌دانیم در نسبیت، سرعت نور حد نهایی سرعت به شمار می‌رود و بخشی از ساختار عالم است که قابل شکستن نیست.

البته راه‌های دیگری نیز پیشنهاد شده است. یکی از این راه‌ها استفاده از خود ساختار فضا-زمان است.

در دنیای امروزین علم، ما با پدیده‌ای در هم تنیده به نام فضا-زمان مواجه هستیم. این ساختار که عالم ما را در خود گرفته است، ساختاری چهاربعدی و در هم تنیده به شمار می‌رود. برای این که درکی از این داستان داشته باشیم، می‌توانیم نمونه‌ای دو بعدی از آن را تصور کنیم. برای مثال صفحه‌ای لاستیکی و دو بعدی را در نظر بگیرید. (مثلاً یک کیسه زباله‌ی بزرگ که از چهار طرف آن را محکم به پایه‌هایی ثابت کرده‌ایم.) حالا تصور کنید گلوله‌ای فلزی را روی این صفحه قرار می‌دهیم. در اطراف این گلوله نوعی تورفتگی به وجود می‌آید. این تاثیر جرم بر ساختار فضا-زمان است. به همین ترتیب خورشید ما صفحه‌ی فضا-زمان را (که البته به جای دو بعد دارای چهار بعد است) خمیده می‌کند. اما در مثال ما امکان دارد بتوانیم این کیسه را مثلاً تا کرده و ساختاری شبیه حرف U به آن بدهیم. در این صورت دو بخش از فضا-زمان به هم نزدیک شده‌اند. اگر این بار یک گوی بسیار سنگین را به گونه‌ای روی این فضا-زمان قرار دهیدکه با ایجاد انحنایی بزرگ این دو سطح را به هم برساند، مانند این است که میان این دو نقطه پل زده‌اید. البته این مسال به هیچ وجه دقیق نیست و فقط برای این است که تصوری از ساختار فضا-زمان داشته باشیم. در برخی از مدل‌های ریاضی، این امکان وجود دارد که چنین تونل‌ها و میان‌برها و چین‌خوردگی‌هایی را به دلایل مختلفی در ساختار فضا-زمان تصور کنیم.

این تونل‌ها و چین‌خوردگی‌ها را به نام کرمچاله‌ها می‌شناسیم. این کرمچاله‌ها در واقع حاصل تاخوردگی‌های تار و پود فضا-زمان هستند. اگر چنین تاب‌خوردگی‌هایی (که فعلاً تنها به شکل فرمول‌های ریاضی روی کاغذ وجود دارند و در همین شکل هم با مسایل دشواری مواجه هستند) در عالم بیرونی وجود داشته باشند، و علاوه بر آن در این شرط بزرگ نیز صدق کنند که ساختارهایی پایدار باشند و بتوان آن‌ها را برای مدتی که قرار است جسمی از درون آن عبور کند پایدار نگاه داشت و در اثر عبور خودِ جرم تغییری در ماهیت و رفتار آن‌ها به وجود نیاید، در این صورت با شناسایی آن‌ها می‌توان از این گذرگاه‌ها برای سفر در فضا-زمان استفاده کرد. در این صورت به دلیل چین‌خوردگی‌هایی که در دو سوی کرمچاله قرار دارد، می‌توان از آن‌ها برای سفر نه تنها میان

دو نقطه‌ی فضایی، بلکه در دو زمان متفاوت استفاده کرد. سوال این‌جا است که با فرض وجود و پایداری این چنین ساختارهایی، آیا می‌توان آن‌ها را به گونه‌ای دلخواه تولید کرد؟ آیا می‌توانیم نوعی کرمچاله بسازیم که ما را از مختصات فعلی (سه بعد مکان و یک بعد زمان) به مختصاتی ببرد که تنها یک مولفه‌اش (مولفه‌ی زمان) با موقعیت اولیه متفاوت باشد، یا این که این ساختارها در نهایت به شکل کتره‌ای در عالم پراکنده‌اند و با فرض این که همه‌ی شرایط مورد نظر ما را داشته باشند، در نهایت مجبوریم صرفاً از گذرگاه‌های موجود استفاده کنیم؟

این ساختارها شاید یکی از بهترین راه‌حل‌های موجود (و البته تئوری) برای سفرهای زمانی باشند. البته پیشنهادی دیگری نیز که به همین حد یا اندکی پیچیده‌تر هست نیز در این زمینه مطرح شده است. اما مساله‌ی سفر در زمان به خصوص به مقصد گذشته همواره با برخی از پارادوکس‌های منطقی نیز همراه بوده است. حداقل شیوه‌ی رایجی که در بسیاری از داستان ‌های علمی‌تخیلی به آن اشاره می‌شد از این پارادوکس در امان نبودند و گاهی همین پاراودکس‌ها زمینه‌ی برخی از داستان‌های ماندگار علمی‌تخیلی را به وجود آورده‌اند. البته باید در نظر داشت که دیدگاه‌های فلسفی مختلفی بر مبنای ایده‌های علمی در زمینه‌ی ماهیت زمان و گذشته و آینده‌ی آن وجود دارد که در روایت‌های مختلف علمی‌تخیلی تاثیر گذاشته است.

شاید معروف‌ترین پارادوکس در این باره، پارادوکس معروف به پدربزرگ و روایت‌های مختلف آن باشد. یکی از روایت‌های این پارادوکس به این ترتیب است: تصور کنید شما ماشین زمانی در اختیار دارید و به گذشته سفر می‌کنید. در این سفر شما ماموریت دارید فردی را که معلوم می‌شود پدربزرگ خود شما است، از بین ببرید. شما در این سفر مقابل پدربزرگتان در سال‌های نوجوانی‌اش قرار می‌گیرید، اسلحه‌ی خود را در آورده و به سوی او نشانه می‌گیرید. زمانی که ماشه را بچکانید، چه اتفاقی خواهد افتاد؟ طبیعی است که پدربزرگ شما در اثر برخورد گلوله از پای در می‌آید. اما در این حال او هنوز ازدواج نکرده و پدر شما و در نتیجه خود شما هنوز به دنیا نیامده‌اید. با کشتن پدربزرگ چگونه وجود خود شما می‌تواند توجیه شود؟ آیا شما هم‌زمان با کشتن وی یک‌باره ناپدید می شوید و با تغییری که در گذشته داده‌اید، عملاً خودتان هم متاثر می‌شوید؟ اگر تا این جای ماجرا پیچیده است، اما می‌توان آن را پیچیده‌تر نیز کرد. تصور کنید شما پدربزرگتان را کشتید و نتیجه‌ی آن را که ناپدید و محو شدن خودتان بود هم پذیرفتید. اما علت مرگ پدربزرگ شما چیست؟ قتل توسط نوه‌ی خودش. اما اگر شما او را بکشید، هر بلایی که سر شما بیاید مهم نیست، پس پدر شما و خود شما هرگز به دنیا نخواهید آمد. پس قاتل پدربزرگ که نوه‌ی او است، هیچ‌گاه وجود نخواهد داشت. پس چه کسی پدربزرگ را کشته؟ دقت کنید که شما تنها در صورتی می توانید او را در اول ماجرا بکشید که وجود داشته باشید و این مستلزم آن است که پدر شما به دنیا آمده باشد. وقتی او کشته می‌شود، پس قاتل او نیز هرگز به دنیا نخواهد آمد و بنابراین قتلی صورت نمی‌گیرد.

چنین نمونه پارادوکس‌هایی را به اشکل مختلف می توان در مساله‌ی سفر به زمان دید. گاهی اوقات این تاثیر را می‌توان حتا به شکل خردتر و در زمانی گذشته‌تر در نظر گرفت. همه‌ی ما می‌دانیم که با هر انتخابی که ما و دیگران، از جمله انسان‌ها و سایر جانوران و حتا شرایط طبیعی محیط انجام می‌دهند، یکی از مسیرهای ممکن در آینده را شکل می‌دهند. این تاثیرات به مرور زمان می‌تواند به تاثیری بزرگ منجر شود. بدون توجه به جزییات بحث‌های مربوط به فلسفه تاریخ و... و به صورت ساده شده، بیایید این حالت خاص را در نظر بگیرید: فرض کنید زمانی که آدولف هیتلر کودک بود، در یک بازی کودکانه حادثه‌ای برایش رخ می‌داد و از بین می‌رفت (با این فرض که ممکن بود افراد دیگری مانند او ظهور کنند کاری ندارم و این مثال را فقط برای بررسی تاثیر یک رویداد در  آینده بررسی می‌کنیم). حادثه در آن زمان به عنوان یک اتفاق ساده و یک دعوای کودکانه در نظر گرفته می‌شد. قطعاً در آن زمان اتفاق مشابهی برای بسیاری از افراد رخ داده است. اما در این صورت احتمالاً خبری از جنگ جهانی دوم به شکلی که می‌شناسیم و تاثیرات آن نبود. نه تنها فضای سیاسی و اجتماعی کشورها فرق می‌کرد، خبری از هولوکاست نبود و در نتیجه‌ی آن شاید الان مناقشه‌ی خاورمیانه‌ای وجود نمی‌داشت. از سوی دیگر، شاید صنایع فضایی امروز ما که ریشه در پروژه‌های موشکی نازی‌ها داشت، در این مسیر قرار نداشتند. شاید مسابقه‌ی فضایی در نمی‌گرفت، حداقل به این شکل؛ و انسان به ماه سفر نمی‌کرد (یا شاید تاکنون به مریخ سفر کرده بود). به طور خلاصه، ما در جهانی کاملاً متفاوت زندگی می‌کردیم. این دو جهان کاملاً متفاوت با یک اتفاق ساده و حادثه‌ای معمولی در کودکیِ فردی معمولی از هم جدا می‌شوند.

حالا به عقب برگردیم. فرض کنید ما در سال‌های آینده به فناوری هیجان‌انگیزی از مقابله با دنباله‌دارها و سیارک‌هایی که به سوی زمین در حرکتند برسیم و هم‌زمان ماشین زمان را ابداع کنیم. فرض کنید گروهی از دانشمندان تصمیم بگیرند به گذشته برگردند و جلوی برخورد دنباله‌داری که احتمالاً مسئول انقرض دایناسورها (و به طور معادل ایجاد فرصت برای پستانداران برای تکامل بیشتر و غلبه بر سیاره بوده است) را بگیرند. این شرایط حتا از داستان پدربزرگ پیچیده‌تر است. شما مستقیماً کسی را نمی‌کشید، اما لحظه‌ای که آن شهاب‌سنگ را از برخورد با زمین منحرف می‌کنید چه بر سر شما و ما و کل تمدن ما می‌آید؟ اگر این خطر رفع شود، احتمالاً دایناسورها به فرمانروایی خود بر این سیاره ادامه خواهند داد و شاید هرگز فرصتی برای ما به وجود نیاید. آیا پس از این اقدام و زمانی که دانشمندان به زمان حال باز می‌گردند، باز با دنیایی مشابه آن‌چه هست مواجه خواهند بود یا با قلمرویی تحت فرمانروایی دایناسورها؟ و اگر این طور باشد، چطور کسانی که اساساً نژاد و گونه‌ی آن‌ها وجود ندارد چنین کاری کرده‌اند؟

اگر شما هم به داستان سفر در زمان علاقه داشته باشید (که در غیر این صورت احتمالاً دلیلی برای خواندن این مجله ندارید) با انواع مختلف پارادوکس‌های بالا مواجه شده‌اید. اما این پارادوکس‌ها در واقع لایه‌ی دوم یک مشکل اساسی هستند.

مشکل جدی‌تر که کمتر به آن توجه می‌شود، این است که ماشین فرضی زمان شما قرار است چه کاری انجام دهد؟ در داستان سفر به آینده به کمک نظریه‌ی نسبیت، شما سوار بر یک سفینه می‌شدید و چارچوب مرجع لَخت شما با چارچوب مرجع لَخت ناظر (زمین) متفاوت می‌شد. شما با سرعتی نزدیک به سرعت نور حرکت می‌کردید، در حالی که زمین (چارچوب مرجع ناظر دوم) روند عادی خودش را داشت. به همین دلیل زمان برای شما و چارجوب شما دچار اتساع می شد. اما وقتی روی زمین و درون یک ماشین زمان قرار می‌گیرید و با هر فناوری که آن ماشین دارد و با هر توجیه علمی سعی می‌کنید به زمان گذشته برگردید، چه اتفاقی می‌افتد؟ در این شرایط شما در چارچوب مرجع زمین قرار دارید. برای درک مشکل، تصویر معروف فیلم «ماشین زمان» را که بر اساس رمان اچ. جی. ولز ساخته شده، در نظر بیاورید. ماشین زمان ولز واقعاً یک دستگاه ثابت بود و وقتی فعال می‌شد، سرنشین آن می‌دید که همه چیز در اطراف او مانند فیلمی که با سرعت به شکل معکوس در حال پخش شدن باشد، به گذشته بر می‌گردد؛ درختی تنومند به ساقه‌ای جوان بدل می‌شد و افراد سالخورده در روندی معکوس از دید شما کودک می‌شدند و...

بر اساس این روایت از سفر در زمان، شما در حالی که در چارچوب مرجع مشترکی با محیط اطرافتان قرار دارید به طریقی توانسته‌اید در مسیر محور زمان به سمت عقب حرکت کنید. مشکل این‌جا اتفاق می‌افتد که اگر شما در این چارچوب باشید، این تغییر اثر محور زمان روی خود شما هم تاثیر می‌گذارد؛ به این معنی که با بازگشت به گذشته با این شیوه به طور دایم احساس می‌کنید که جوان و جوان‌تر می‌شوید تا به روز تولدتان می‌رسید و سپس... بعد از آن هرچه ماشین پیش برود، شما شاهدی نخواهید بود؛ چون هنوز به دنیا نیامده‌اید.

تنها راه‌حل این مشکل این است که شما و محیط اطرافتان از خطوط زمانی متفاوتی پیروی کنید. یعنی در حالی که شما در مسیر خط زمانی خودتان به سوی آینده حرکت می‌کنید (و در طول مدتی که به سفر زمانی به گذشته می‌روید عملاً سالخورده‌تر می‌شوید)، محیط اطراف در یک خط زمانی دیگر به گذشته باز گردد. به عبارتی، در حالی که خط زمانی شما رو به آینده دارد شاهد تغییر جهت بقیه رویدادها در خط زمانی و مرجع دیگری به سمت گذشته باشید.

با وجود این که این مساله گرفتاری‌های طراحی و علمی پیش‌زمینه را دوچندان می‌کند، اما راه‌حلی برای داستان پاردوکس‌هایی نظیر آن‌چه را که در بالا گفته شد، در دل خود دارد. در چنین شرایطی شما امکان دخالت در امور را ندارید و تنها می‌توانید مشاهده‌گری از رویدادها باشید (هر نوع دخالتی در رویدادهای گذشته و آینده مشروط به این است که شما در آن مختصات فضا-زمانی قرار داشته باشید؛ در حالی که در چنین شرایطی، خط زمانی شما و خط زمانی رویدادهایی که شاهد آن هستید متفاوت است و شما دارای مختصات یکسان نیستید). و البته این جایی است که سفر در زمان را تنها به مشاهده‌ی آن‌چه بوده یا خواهد بود تقلیل می‌دهد، اما حداقل از دام برخی از تناقض‌ها رها می‌شوید.

ایده‌ای که در دنیای علم به این نگاه کمک می‌کند و برخی از نویسنده‌های علمی‌تخیلی از آن برای روایت خود کمک می‌گیرند، برخی از نسخه‌های مربوط به دنیاهای موازی است. علت این که از عبارت برخی از نسخه‌ها را استفاده می‌کنم این است که داستان دنیاهای موازی تنها به یک مفهوم باز نمی‌گردد. از ایده‌ی دنیاهای موازی و حتا پدیده‌ی مولتی‌ورس در کیهان‌شناسی گرفته تا روایت کوانتومی دنیاهای موازی یا نسخه‌هایی با ابعاد مختلف و... هر یک ایده‌ها و نظریات خاص خود را دارند. اما برای این که وارد دشواری‌های فنی هر یک نشویم، یک راه‌حل مناسب و نه چندان پیچیده برای نویسنده‌های داستان‌های علمی‌تخیلی که می‌خواهند مسافری را به تماشای گذشته یا آینده بفرستند، این است که دنیایی موازی با ما (که در نتیجه دارای خط زمانی مختص خود است) را تصور کنند که مشابه یا نزدیک‌ترین کپُی به دنیای ما باشد و شما را در دنیای خودتان به دیدن گذشته‌ی آن بفرستد.

البته نویسندگان علمی‌تخیلی برای فرستادن مسافران خود به زمان‌های مختلف و روایت خود، منتظر پیشنهادهای دانشمندان نمی‌مانند و مسیرها و ایده‌های جدیدی را مطرح می‌کنند. برخی از این ایده‌ها ممکن است گرچه خلاقانه و فرضی و نظری، اما آن‌قدر محکم و با پشتوانه‌ی منطقی باشند که برخی از دانشمندان را نیز به فکر بیندازند تا دنبال مسیرهای جدیدی برای بررسی امکان‌پذیر بودن امکانات سفر در زمان بگردند.

تا زمانی که این تلاش خیال‌پردازانِ آینده‌نگر و دانشمندان در نقطه‌ای تلاقی کند و سفر به زمان وارد دنیای واقعی شود، تنها راه دم‌دست، ارزان و ممکن برای همه برای سفر به گذشته، نگاه کردن به آسمان پرستاره در شبی تاریک است. محدودیت سرعت نور و ابعاد عظیم عالم دست به دست هم داده‌اند تا ماشین زمانی رایگان را در اختیار شما قرار دهند. هر بار که به آسمان نگاه می‌کنید، لایه به لایه به عقب سفر می‌کنید. زمانی که ماه را می‌بیند، یک ثانیه قبل آن را به تماشا نشسته‌اید؛ خورشید را در حدود هشت دقیقه قبل می‌بینید و نزدیک‌ترین ستاره‌ها به خود را در وضعیت حدود چهار سال قبلشان می‌بینید. زمانی که کهکشان آندرومدا را به شکل لکه‌ای مه‌آلود در آسمان پیدا کردید، در واقع در حال تماشای منظره‌ای متعلق به 5/2 میلیون سال پیش هستید و برخی از خوشه‌های کهکشانی را که می‌بینید، در واقع چند ده میلیون سال به عقب بازگشته‌اید.

تا زمانی که نخستین ماشین زمان ساخته شود، از این سفر هیجان‌انگیز لذت ببرید.

[1] Rossi–Hall

[2] Frisch-Smith